Medições elétricas e tecnologias de medição elétrica, o papel e a importância das medições
O que é uma dimensão
A medição é uma das operações mais antigas utilizadas pelo homem na prática social, e com o desenvolvimento da sociedade permeia cada vez mais diversos campos de atuação.
A medição é um processo cognitivo: depois de medir uma determinada quantidade, sempre sabemos algo mais sobre essa quantidade do que antes da medição: descobrimos seu tamanho, que muitas vezes é fonte de várias informações adicionais para nós, aprendemos uma ideia sobre isso quantidade, sua relação com outras quantidades, etc.
O processo de medição é um experimento físico: a medição não pode ser feita especulativamente, apenas através de cálculos teóricos, etc.
A medição de uma quantidade física é uma comparação com um certo valor da mesma quantidade física tomada como unidade: pode-se medir, por exemplo, o comprimento apenas comparando-o com um certo comprimento.
A partir da definição acima, segue-se que, para realizar qualquer medição, você geralmente precisa de:
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medida — uma reprodução real de uma unidade de medida, por exemplo, ao pesar, é necessário um peso;
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dispositivo de medição — meios técnicos para realizar o processo de comparação de um valor medido com uma medida.
Ter uma medida é absolutamente necessário para fazer a medição. É verdade que em alguns casos a medida parece faltar na medição: por exemplo, ao pesar um mostrador, os pesos não podem ser usados diretamente, mas isso não significa que a medida não esteja envolvida em tal medição: o escala desses pesos é pré-calibrada usando pesos apropriados.
Portanto, na balança de tais pesos, uma medida de massa é colocada, por assim dizer, que participa de toda a pesagem.
Da mesma forma, quando você mede resistência elétrica com um ohmímetro nd, o uso de medidas de resistência é necessário, mas neste caso elas podem ser abandonadas apenas porque durante a fabricação do ohmímetro sua escala é calibrada usando medidas de resistência de amostra, que estão indiretamente incluídos em cada uso do dispositivo.
Por outro lado, nem sempre é necessário um medidor para fazer uma medição: para as medições mais simples, basta ter apenas uma medida, mas o dispositivo pode não grudar.
Veja também: Quantidades e parâmetros físicos, unidades
Medições diretas, indiretas e agregadas
De acordo com o método de obtenção do resultado da medição, é necessário distinguir:
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medições diretas;
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medições indiretas;
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medições cumulativas.
As medições diretas são aquelas em que a própria quantidade de interesse é medida diretamente: pesagem em uma balança para determinar a massa de um corpo, medição de comprimento comparando diretamente uma dada distância com uma medida de comprimento correspondente, medição de resistência elétrica usando um ohmímetro, corrente elétrica com amperímetro etc.
Medições diretas são um tipo muito comum de medição técnica. Medições indiretas são aquelas medições nas quais a quantidade de interesse em si não é medida diretamente, mas algumas outras quantidades com as quais a quantidade medida está em uma certa relação; Após determinar os valores dessas grandezas (por medições diretas) e usando a relação conhecida entre essas grandezas e a grandeza medida, é possível calcular o valor da grandeza medida.
Por exemplo, para determinar a resistência elétrica específica de um determinado material, são medidos o comprimento de um fio feito desse material, sua área de seção transversal e sua resistência elétrica. A partir dos resultados dessas medições, a resistência desejada pode ser calculada.
As medições indiretas são mais complicadas do que as medições diretas, mas são usadas em tecnologia e pesquisa científica com bastante frequência, especialmente porque, em muitos casos, as medições diretas de algumas quantidades acabam sendo praticamente impossíveis.
Medições cumulativas são aquelas medições nas quais o resultado de medição desejado é derivado dos resultados de vários grupos de medições diretas ou indiretas de quantidades individuais, a relação funcional com a qual as quantidades em que estamos interessados são expressas na forma de funções implícitas.
Com base nos resultados de grupos de medições diretas ou indiretas de várias grandezas, é compilado um sistema de equações, cuja solução fornece os valores das grandezas de interesse.
O papel das medições e a importância da metrologia na sociedade moderna
O desenvolvimento da ciência e da tecnologia está intimamente ligado ao desenvolvimento e aperfeiçoamento dos instrumentos de medição. A constatação de cada novo problema científico ou técnico nos obriga a buscar novos instrumentos de medida, e o aperfeiçoamento dos instrumentos de medida contribui para o desenvolvimento de novos ramos da ciência e da tecnologia.
O acúmulo de conhecimento científico e aplicado no campo da eletricidade e do magnetismo enriqueceu significativamente a teoria e a técnica de medição e levou à formação de um ramo independente e extenso - tecnologia de medição elétrica.
A tecnologia de medição elétrica abrange os métodos de medição elétrica, o projeto e a produção dos meios técnicos necessários (dispositivos de medição), bem como questões sobre seu uso prático.
Atualmente, os objetos das medições elétricas são principalmente todas as grandezas elétricas e magnéticas (corrente, tensão, potência, energia elétrica, quantidade de eletricidade, frequência atual, propriedades magnéticas dos materiais, etc.).
No entanto, devido à alta precisão, sensibilidade e grande conveniência experimental dos métodos de medição elétrica, as técnicas de medição estão se tornando cada vez mais difundidas, as quais se reduzem a uma conversão preliminar das grandezas a serem medidas em uma grandeza elétrica proporcional a elas. então medido diretamente.
Tais métodos de medição, as chamadas «medidas não elétricas de grandezas não elétricas» (temperatura, pressão, umidade, velocidade, aceleração, vibrações, deformações elásticas, etc. À distância, realizando operações matemáticas para o inferno com quantidades mensuráveis e maior comodidade para você registrá-los na hora.
Os equipamentos de medição elétrica desempenham o papel de fator importante para o progresso científico e técnico na operação dos sistemas de energia, sendo a medição dos parâmetros elétricos das usinas um incentivo à racionalização da economia de energia.
As tecnologias de medição elétrica também são extremamente importantes no controle dos processos de produção em diversas indústrias, no controle da qualidade de materiais, produtos semi-acabados e muitos produtos, em levantamentos geológicos e em uma ampla variedade de pesquisas científicas, onde aplicações elétricas e magnéticas métodos de medição são usados para obter os resultados mais precisos em uma ampla gama de valores medidos.
Uma seleção de artigos sobre vários dispositivos de medição elétrica e seu uso prático:
Classificação de instrumentos de medição elétricos, símbolos de escala de dispositivos
Escala métrica, divisão de escala
Normas para unidades elétricas e medidas exemplares